นับตั้งแต่การประดิษฐ์ขึ้นในช่วงเปลี่ยนศตวรรษและการจดสิทธิบัตรโดยพอล ไอส์เลอร์ ในปี 1943 แผงวงจรพิมพ์ได้พัฒนาและก้าวหน้าไปไกลเกินกว่าหน้าที่การใช้งานดั้งเดิมของมันมาก
ทุกวันนี้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) มีขนาดเล็ก เป็นแบบหลายชั้น และมีความซับซ้อนจนแทบไม่เหมือนกับต้นแบบยุคแรก ๆ อีกต่อไป นอกจากนี้ยังถูกผลิตด้วยอัตราและประสิทธิภาพที่สูงกว่าที่เคยเป็นมาอย่างมาก อันเป็นผลมาจากซอฟต์แวร์ออกแบบและกระบวนการผลิตที่ล้ำสมัย แม้กระทั่งเมื่อ 10 ปีก่อน ไมโครเวีย แผงวงจรความหนาแน่นสูง (HDI) และ FPGA ยังพบได้เฉพาะในงานออกแบบที่มีราคาแพงที่สุดเท่านั้น แต่ปัจจุบันนักออกแบบทั่วโลกสามารถเข้าถึงและใช้งานได้อย่างแพร่หลายแล้ว
อย่างไรก็ตาม เมื่อเทคโนโลยีและความต้องการของผู้บริโภคเติบโตและพัฒนา แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก็ต้องพัฒนาเช่นกัน ในฐานะที่เป็นพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด PCB จึงเผชิญกับแรงกดดันอย่างหนักในการพัฒนาและเติบโต ด้วยผู้บริโภคที่ผลักดันให้มีอุปกรณ์ที่บางกว่าและเร็วกว่า และอุตสาหกรรมที่แสวงหาการปรับปรุงด้านฟังก์ชันการทำงาน PCB จึงต้องเดินหน้าพัฒนาต่อไปในอนาคต
แต่อนาคตของแผงวงจรพิมพ์จะมีหน้าตาเป็นอย่างไรกันแน่?
อนาคตของแผงวงจรพิมพ์
แม้ว่าบอร์ด PCB สมัยใหม่จะถูกผลิตขึ้นด้วยความเร็วที่น่าทึ่งและมีความซับซ้อนอย่างยิ่ง แต่ก็ยังคงมีช่องว่างสำหรับการพัฒนาอยู่เสมอ ไม่ว่าจะเป็นในด้านรูปทรงของตัวบอร์ด PCB เอง หรืออุปกรณ์เสริมที่ติดตั้งโดยตรงบนบอร์ด ผู้บริโภคต่างก็ผลักดันให้เกิดบอร์ด PCB และฟังก์ชันของ PCB รูปแบบใหม่ ๆ และแตกต่างออกไปอย่างต่อเนื่อง
ยังมีช่องว่างอีกมากสำหรับการเติบโตในกระบวนการผลิตเอง เนื่องจากความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ได้นำมาซึ่งความท้าทายใหม่ ๆ ให้กับบริษัทผู้ผลิต นั่นจึงเป็นเหตุผลที่การคาดการณ์ส่วนใหญ่เกี่ยวกับอนาคตของแผงวงจรพิมพ์มักให้ความสำคัญอย่างมากกับประเด็นต่อไปนี้
1. กล้องบอร์ด PCB
กล้องบอร์ด หรือที่เรียกอีกอย่างว่ากล้อง PCB คือกล้องที่ติดตั้งโดยตรงบนแผงวงจร กล้อง PCB เหล่านี้ประกอบด้วยเลนส์ รูรับแสง และเซ็นเซอร์รับภาพ และถูกออกแบบมาเพื่อถ่ายทั้งภาพนิ่งดิจิทัลและวิดีโอ โดยรวมแล้ว กล้องเหล่านี้มีขนาดประมาณเหรียญหนึ่งเหรียญ และสามารถติดตั้งบนแผงวงจรขนาดใดก็ได้ ซึ่งหมายความว่ากล้องเหล่านี้มีขนาดเล็กพอที่จะใส่เข้าไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทบทุกชนิดได้
นับตั้งแต่มีการนำมาใช้ กล้องบอร์ดได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยมีการถ่ายภาพนิ่งและวิดีโอ รวมถึงความทนทาน เป็นประเด็นหลักของการปรับปรุง ปัจจุบันกล้องขนาดเล็กเหล่านี้สามารถถ่ายภาพและวิดีโอความละเอียดสูงได้อย่างง่ายดาย ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า คาดว่ากล้องบอร์ดจะพัฒนาต่อไปอีก สร้างโซลูชันที่ทรงพลังสำหรับทั้งอุตสาหกรรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
เนื่องจากขนาดของกล้องบอร์ด ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในหลากหลายอุตสาหกรรม การใช้งานเหล่านี้ได้แก่:
•อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคกล้องบอร์ดได้รับการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์พกพาแบบมือถือ ปัจจุบันสมาร์ตโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กแบบพกพาอื่น ๆ มักใช้กล้องบอร์ด บริษัทอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคต่างมุ่งพัฒนากล้องให้มีขนาดเล็กลงและทรงพลังมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง
•เครื่องมือแพทย์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กล้องบอร์ดขนาดเล็กได้ค้นพบช่องทางเฉพาะในอุตสาหกรรมการแพทย์สำหรับการทำหัตถการแบบไม่รุกล้ำและรุกล้ำน้อยที่สุด ปัจจุบันมีกล้องขนาดเท่าเม็ดยาที่สามารถให้ผู้ป่วยกลืนเข้าไปได้ เพื่อให้แพทย์สามารถบันทึกวิดีโอและภาพจากภายในทางเดินอาหารได้อย่างครอบคลุมโดยไม่ต้องผ่าตัดแบบรุกล้ำ นอกจากนี้ กล้องแบบสวมใส่ยังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในระหว่างการผ่าตัดในฐานะเครื่องมือเพื่อการสอน
•เทคโนโลยีการเฝ้าระวังเนื่องจากกล้อง PCB มีขนาดเล็กมาก จึงสามารถซ่อนไว้ภายในวัตถุต่าง ๆ ได้อย่างง่ายดาย ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานด้านการเฝ้าระวัง ผู้บริโภค บริษัทรักษาความปลอดภัย และองค์กรจำนวนมากใช้กล้องขนาดเล็กเหล่านี้เพื่อตรวจตราบ้านและสถานประกอบการของตนจากผู้บุกรุก เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไป การประยุกต์ใช้งานด้านการเฝ้าระวังก็ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง
อุตสาหกรรมเหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่างไม่กี่อย่างของวิธีการใช้งานกล้องบอร์ดและแนวโน้มที่อาจดำเนินต่อไปในอนาคต ปัจจุบันอุตสาหกรรมกล้องบอร์ดกำลังก้าวไปสู่กล้องบอร์ดแบบปรับแต่งได้ที่มีคุณภาพสูงและมีความทนทาน นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาความสามารถในการถ่ายภาพทั้งกลางวัน/กลางคืนและในสภาพแสงน้อยให้ดีขึ้น เพื่อช่วยยกระดับการถ่ายภาพทั้งในด้านการแพทย์และการเฝ้าระวัง
2. อิเล็กทรอนิกส์พิมพ์สามมิติ
เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติอาจเป็นหนึ่งในนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่น่าตื่นเต้นที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่การพิมพ์อวัยวะเทียมแบบสามมิติไปจนถึงอาวุธปืนและกระสุน เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติได้สร้างสรรค์สิ่งที่น่าทึ่งมากมายในหลากหลายอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก็ไม่แตกต่างกัน
การพิมพ์สามมิติได้พิสูจน์แล้วว่ามีบทบาทสำคัญต่อหนึ่งในนวัตกรรม PCB ครั้งใหญ่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นั่นคือ 3D PE อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์สามมิติ หรือ 3D PE มีศักยภาพที่จะปฏิวัติวิธีการออกแบบระบบไฟฟ้าในอนาคต ระบบเหล่านี้สร้างวงจรสามมิติด้วยการพิมพ์ชิ้นงานฐานรองทีละชั้น จากนั้นเติมหมึกเหลวที่มีฟังก์ชันทางอิเล็กทรอนิกส์ลงบนด้านบน แล้วจึงสามารถเพิ่มเทคโนโลยีแบบติดตั้งบนพื้นผิวเพื่อสร้างระบบขั้นสุดท้ายได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือวงจรที่สามารถมีรูปร่างได้ทุกแบบตามจินตนาการ
3D PE สามารถมอบประโยชน์อย่างมหาศาลด้านเทคนิคและการผลิตให้กับทั้งบริษัทผู้ผลิตวงจรและลูกค้าของพวกเขาได้ โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับแผงวงจรพิมพ์ 2D แบบดั้งเดิม ข้อดีเหล่านี้ได้แก่:
•ดีไซน์นวัตกรรมด้วยการอนุญาตให้พิมพ์วงจรลงบนรูปทรงที่มีอยู่แล้ว เทคนิคการผลิต 3D PE ทำให้วงจรสามารถมีรูปทรงใหม่ ๆ และน่าทึ่งที่ไม่อาจทำได้ด้วยการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบดั้งเดิม 3D PE สามารถขึ้นรูปให้พอดีกับตัวรองรับวงจรใด ๆ ได้ ในขณะเดียวกันก็ยังผสานการทำงานด้านอิเล็กทรอนิกส์ ออปติก และกลไกเข้าด้วยกัน สิ่งนี้ช่วยให้เกิดคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ และการปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้น ไม่เพียงแต่ 3D PE จะสามารถขึ้นรูปได้เท่านั้น แต่ยังสามารถขยายขนาดเพื่อพิมพ์ลงบนชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่กว่าสิ่งที่เป็นไปได้ด้วยวิธีการผลิต PCB แบบ 2 มิติอีกด้วย
•ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเนื่องจากการผลิต PE แบบสามมิติ (3D PE) เป็นกระบวนการเพิ่มเนื้อวัสดุที่ใช้วิธีการแบบดิจิทัล จึงประหยัดการใช้วัสดุมากกว่าการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบสองมิติ (2D PCB) อย่างมาก ระบบจะใช้วัสดุเท่าที่จำเป็นเท่านั้นและไม่มากไปกว่านั้น ทำให้มีการใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ ลักษณะการทำงานแบบดิจิทัลของกระบวนการผลิตยังช่วยเพิ่มความแม่นยำโดยรวมด้วยการขจัดแหล่งที่มาของความผิดพลาดจากมนุษย์ แม้ว่าวงจรจะยังคงล้มเหลวเป็นบางครั้งเมื่อใช้วิธีนี้ แต่การเพิ่มระดับระบบอัตโนมัติช่วยลดโอกาสการล้มเหลว ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้น
•เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากไม่มีข้อจำกัดที่แท้จริงเกี่ยวกับประเภทของวัสดุฐานที่สามารถใช้ในการผลิต 3D PE โรงงานผลิตแผงวงจรจึงสามารถเลือกใช้วัสดุใดก็ได้ตามต้องการ ซึ่งช่วยให้การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทำได้ง่ายขึ้น เพราะสามารถเลือกใช้วัสดุที่มีต้นทุนต่ำและรีไซเคิลได้
ด้วยประโยชน์เหล่านี้ การผลิต 3D PE จึงพัฒนาอย่างรวดเร็วและกำลังก้าวไปสู่การผลิตจำนวนมากในระดับอุตสาหกรรม แม้ว่าในปัจจุบันการประยุกต์ใช้ 3D PE จะยังมีค่อนข้างจำกัด ส่วนใหญ่ใช้กับเกจ เสาอากาศ และเซนเซอร์ แต่ก็มีงานวิจัยจำนวนมากที่มุ่งขยายขีดความสามารถด้านการผลิตของ 3D PE ซึ่งรวมถึงการพัฒนาประเภทของพื้นผิวที่สามารถพิมพ์ลงไปได้ ประเภทของ SMD ที่สามารถติดตั้งเพิ่มเติมได้ และเครื่องมือการผลิตที่สามารถใช้ในการพิมพ์ได้
ผู้นำในอุตสาหกรรมจำนวนมากคาดว่าอุตสาหกรรม 3D PE จะขยายตัวอย่างรวดเร็ว เมื่อบริษัทผู้ผลิตและอุตสาหกรรมผู้บริโภคค้นพบวิธีการและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี 3D PE รูปแบบใหม่
3. ตัวจัดวาง PCB อัตโนมัติ
ปัจจุบัน PCB ส่วนใหญ่มีตัวจัดเส้นทางอัตโนมัติ (autorouter) อยู่ในงานออกแบบ ส่วนประกอบ PCB นี้จะจัดเส้นทางการทำงานทางอิเล็กทรอนิกส์ทั่วทั้งบอร์ดเพื่อจำลองลักษณะเฉพาะของเลย์เอาต์ PCB ทำให้กระบวนการทำงานอัตโนมัติง่ายขึ้นมาก
อย่างไรก็ตาม การสร้างและการตั้งค่าออโต้รูเตอร์นั้นทำได้ยาก ต้องใช้เวลาและแรงงานจำนวนมาก เนื่องจากความยุ่งยากนี้ เวลาอันจะประหยัดได้จากระบบอัตโนมัติกลับสูญเสียไปในกระบวนการตั้งค่า ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตและผู้ออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) จำนวนมากจึงหันมาพิจารณาใช้ระบบจัดวางอัตโนมัติ (autoplacer) เป็นทางเลือก ระบบจัดวางอัตโนมัติช่วยให้กระบวนการทำงานอัตโนมัติรวดเร็วยิ่งขึ้น โดยพยายามผสานระบบ CAD ทางกลและทางไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้น จนถึงปัจจุบัน เครื่องมือจัดวางอัตโนมัติยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิต PCB สาเหตุหลักอยู่ที่ความแตกต่างของข้อจำกัดระหว่างระบบจัดวางอัตโนมัติและออโต้รูเตอร์:
•ออโต้รูเตอร์ข้อจำกัดในการเดินลายวงจรส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยลักษณะเฉพาะของบอร์ด ซึ่งสามารถจำลองได้อย่างง่ายดายภายในสภาพแวดล้อมการออกแบบ PCB คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงจำนวนเลเยอร์ ระยะห่างระหว่างลายวงจร ระยะทางการเชื่อมต่อ และทิศทางของเลเยอร์
•Autoplacersข้อจำกัดที่กำหนดตำแหน่งการวางคอมโพเนนต์อาจถูกกำหนดโดยปัจจัยด้านกลไก ซึ่งรวมถึงรูปทรงของตัวเรือนผลิตภัณฑ์ ประเด็นด้านการยศาสตร์ เช่น ตำแหน่งปุ่ม การระบายความร้อน และการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการหยิบและวาง
ข้อจำกัดที่กำหนดการทำงานของระบบจัดวางอัตโนมัติ (autoplacer) ไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับการออกแบบบอร์ดเสมอไป แต่เกี่ยวข้องกับการออกแบบผลิตภัณฑ์มากกว่า ซึ่งอาจหมายถึงภาระงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับผู้ออกแบบ เนื่องจากพวกเขาต้องคำนึงถึงสิ่งที่มากกว่าการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) แม้ว่าระบบจัดวางอัตโนมัติจะสามารถเร่งกระบวนการผลิตให้เร็วขึ้นได้มากเมื่อเทียบกับระบบเดินลายอัตโนมัติ (autorouter) แต่สิ่งนี้จะขึ้นอยู่กับการปรับให้เหมาะสมของการจัดการข้อจำกัดของระบบจัดวางอัตโนมัติเป็นหลัก และนี่คือจุดที่เทคโนโลยีใหม่ต้องเข้ามามีบทบาท
เทคโนโลยีการออกแบบ PCB กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงหลังมานี้ และแนวคิดของระบบ CAD แบบบูรณาการก็เติบโตไปพร้อมกัน เนื่องจากตัวจัดวางอัตโนมัติ (autoplacer) ต้องอาศัยทั้งด้านการออกแบบทางไฟฟ้าและทางกล ระบบ CAD ทางไฟฟ้าและทางกลแบบบูรณาการที่สามารถกำหนดข้อจำกัดได้ทั้งสองด้านจึงมีความจำเป็น เพื่อทำให้ตัวจัดวางอัตโนมัติมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
ด้วยการเปลี่ยนไปใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบประเภทนี้ ออโตเพลเซอร์จึงค่อย ๆ กลายเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากกว่าออโตราวเตอร์ การเปลี่ยนจากออโตราวเตอร์มาใช้ออโตเพลเซอร์นี้คาดว่าจะนำมาซึ่งประโยชน์ที่แท้จริงต่อกระบวนการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
4. ความสามารถความเร็วสูง
โลกในปัจจุบันมีความรวดเร็วอย่างเหลือเชื่อ ทำให้ผู้คนและเทคโนโลยีต้องเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเช่นกัน เมื่อเวลาผ่านไป เราคาดหวังว่าสิ่งต่าง ๆ จะยิ่งเร็วขึ้นไปอีก ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วย เพื่อให้เครื่องมืออุปกรณ์ของเราสามารถตอบสนองต่อความต้องการด้านความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีแผงวงจรพิมพ์ (PCB) จำเป็นต้องปรับตัวให้สอดคล้องตามไปด้วย
แผงวงจรพิมพ์ความเร็วสูง (High-speed PCB) เป็นหัวข้อเฉพาะสำหรับผู้ออกแบบ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะคำจำกัดความของแผงวงจรพิมพ์ความเร็วสูงนั้นค่อนข้างกว้าง โดยทั่วไปแล้ว แผงวงจรพิมพ์ความเร็วสูงหมายถึงแผงวงจรที่ความสมบูรณ์ของสัญญาณได้รับผลกระทบจากการจัดวางวงจร ซึ่งอาจหมายถึงหลายสิ่ง เช่น
•สัญญาณดิจิทัลในสัญญาณดิจิทัลของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ข้อมูลหรือสารสนเทศจะถูกบรรจุอยู่ในพัลส์ดิจิทัล ดังนั้น ผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณจึงอาจแสดงออกมาในรูปของสัญญาณดิจิทัลที่ล่าช้าหรือถูกยกเลิก
•สัญญาณแอนะล็อก: ในวงจรแอนะล็อกความเร็วสูง ข้อมูลจะอยู่ในรูปทรงของสัญญาณ ในกรณีเหล่านี้ ปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณจะแสดงออกมาเป็นรูปทรงสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงไป
ในทั้งสองกรณี ความสมบูรณ์ของสัญญาณอาจได้รับผลกระทบในทางลบจากปัจจัยหลายประการ ทั้งบนและรอบ ๆ แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่ ไดอิเล็กทริกของแผงวงจรพิมพ์ ความยาวของลายวงจร ระยะห่างจากสัญญาณอื่นและสัญญาณรบกวน EMI รวมถึงปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย นักออกแบบความเร็วสูงจำนวนมากทราบวิธีปรับเปลี่ยนการออกแบบเพื่อลดปัญหาเหล่านี้ แต่ก็ยังมีการพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง รวมถึงเครื่องมือซอฟต์แวร์ใหม่ ๆ สำหรับจัดการการออกแบบความเร็วสูงด้วย
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคนิคการออกแบบ PCB ความเร็วสูงในปัจจุบัน โปรดไปที่หน้าทรัพยากรการออกแบบ PCB ของเราเพื่ออ่านบทความเกี่ยวกับเคล็ดลับการจัดเลย์เอาต์ความเร็วสูงและวิธีการลดผลกระทบ EMI ในการออกแบบความเร็วสูง.
เนื่องจากฟังก์ชันความเร็วสูงยังคงเป็นที่ต้องการอย่างมากในอนาคต นวัตกรรมแผงวงจรพิมพ์ที่มุ่งเน้นการออกแบบความเร็วสูงจึงจะยังคงเป็นที่ต้องการต่อไป ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม PCB คาดว่าจะเห็นนวัตกรรมด้านความเร็วสูงยังคงเป็นส่วนสำคัญของอนาคตของ PCB
5. มุ่งเน้นที่แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCB)
อุตสาหกรรมแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นอุตสาหกรรมที่เติบโตอย่างรวดเร็วอยู่แล้ว โดยมีการศึกษาบางฉบับคาดการณ์ว่าตลาดจะเติบโตจาก 63.5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2016 เป็น 73.8 พันล้านดอลลาร์ในปี 2021 อย่างไรก็ตาม ส่วนที่เติบโตเร็วที่สุดของอุตสาหกรรม PCB คือแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCBs) - คาดการณ์ว่าจะเติบโตเป็น 15.2 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2020 และ 27 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2022.
ระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ หน้าจอแบบยืดหยุ่น และการใช้งานทางการแพทย์ เทคโนโลยีแบบยืดหยุ่นกำลังผลักดันอุตสาหกรรมให้มุ่งไปสู่แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นและแบบยืดหยุ่น-แข็งมากขึ้น เทคโนโลยีแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นมีอัตราการเติบโตของยอดขายแซงหน้าแผงวงจรพิมพ์แบบแข็งไปแล้ว ซึ่งหมายความว่าอนาคตดูสดใส
แล้วทำไมแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCB) จึงเป็นที่นิยมอย่างมาก? เนื่องจากความยืดหยุ่นของมัน แผงวงจรยืดหยุ่นสามารถรองรับแรงกดดันและการโค้งงอได้มากกว่าแผงวงจรแข็ง (Rigid PCB) และยังสามารถพับให้พอดีกับพื้นที่สามมิติที่มีรูปทรงซับซ้อนได้ ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องมีการโค้งงอเป็นประจำ นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนักเบาและบางมาก แต่ก็ยังคงผลิตในปริมาณมากได้ค่อนข้างง่าย
หลายอุตสาหกรรมกำลังผลักดันแนวโน้มไปสู่แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCB) รวมถึง:
•ไฟส่องสว่าง LED: ไฟ LED ได้รับความนิยมอย่างมากในฐานะตัวเลือกที่ให้ความสว่างสูงแต่ประหยัดพลังงานเมื่อเทียบกับหลอดไส้แบบดั้งเดิม สำหรับไฟเส้น LED ความยืดหยุ่นตลอดความยาวของเส้นเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้ลูกค้าสามารถดัดเส้นไฟให้เหมาะกับความต้องการของตนได้ แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นจึงทำให้เกิดฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็นนี้ขึ้น
•เทคโนโลยีสวมใส่ทุกวันนี้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยคาดว่าตลาดทั่วโลกจะมีมูลค่าสูงถึง 30.6 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2020 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้มักถูกฝังอยู่ในเสื้อผ้าและอุปกรณ์เสริมแบบยืดหยุ่น เช่น ถุงเท้าอัจฉริยะ เข็มขัด และสายรัดข้อมือ แม้แต่หมวกนิรภัยสำหรับเล่นกีฬาบางชนิดก็ยังติดตั้งเซ็นเซอร์ที่ใช้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อใช้ตรวจวัดแรงกระแทกและความเร็ว แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นจึงมีความจำเป็นต่อการใช้งานเหล่านี้ ทั้งในด้านความยืดหยุ่นและความสามารถในการรองรับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน
•จอแสดงผลแบบยืดหยุ่นจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นได้รับความสนใจมาหลายปีแล้ว แต่ยังคงพบได้ค่อนข้างน้อยและยังไม่ได้ถูกใช้งานอย่างแพร่หลาย เนื่องจากต้นทุนการผลิตที่สูง อย่างไรก็ตาม เมื่อค่าใช้จ่ายในการผลิตลดลง อุปกรณ์แบบยืดหยุ่นคาดว่าจะกลายเป็นเทคโนโลยีใหญ่ถัดไปในโลกมือถือ ด้วยความสามารถในการรองรับแรงกระแทกและความเครียดได้ดีกว่าการออกแบบแบบแข็งทั่วไป จอแสดงผลแบบยืดหยุ่นจึงมีแนวโน้มที่จะนำไปสู่สมาร์ตโฟนและแท็บเล็ตแบบยืดหยุ่น ซึ่งอาจต้องให้องค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดในอุปกรณ์สามารถโค้งงอได้เช่นกัน รวมถึงแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ด้วย
•เครื่องมือแพทย์: นวัตกรรมอุปกรณ์การแพทย์จนถึงปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่แนวโน้มทางเทคโนโลยีสองด้านเป็นหลัก คือ การทำให้มีขนาดเล็กลงและความยืดหยุ่น แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCB) ช่วยให้นักออกแบบอุปกรณ์การแพทย์สามารถบรรลุทั้งสองอย่างได้ โดยการรองรับวงจรที่มีความกะทัดรัดบนวัสดุฐานที่ยืดหยุ่น แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นยังเป็นที่นิยมเนื่องจากมีความเชื่อถือได้และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ เนื่องจากจุดเชื่อมต่อมีความสม่ำเสมอและวัสดุฐานสามารถเข้ากันได้กับการสัมผัสเนื้อเยื่อของมนุษย์ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นจึงกลายเป็นส่วนสำคัญในอุปกรณ์การแพทย์หลายประเภท และถูกนำมาใช้ในเครื่องมือผ่าตัด อุปกรณ์การแพทย์ฝังในร่างกาย เครื่องมอนิเตอร์ และเซนเซอร์
เนื่องจากความยืดหยุ่นทั้งในเชิงรูปธรรมและเชิงเปรียบเทียบ แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCB) จึงถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม ทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการสูง หากแนวโน้มนี้ยังคงดำเนินต่อไป ผู้ที่อยู่ในอุตสาหกรรมแผงวงจรพิมพ์สามารถคาดหวังได้ว่าจะได้เห็นการออกแบบแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นเพิ่มมากขึ้นที่ได้รับความต้องการในอนาคตอันใกล้
6. แผงวงจรพิมพ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
ขยะอิเล็กทรอนิกส์ หรือที่เรียกกันว่าอีเวสต์ (e-waste) เป็นหนึ่งในปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุดในยุคปัจจุบัน ขยะประเภทนี้รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เช่น คอมพิวเตอร์ แล็ปท็อป โทรทัศน์ สมาร์ตโฟน และเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ซึ่งหลายชนิดมีชิ้นส่วนที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติและไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แม้ว่าการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์จะได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่อีเวสต์ก็ยังคงเป็นปัญหาอยู่ เนื่องจากผู้คนยังคงพยายามหาวิธีจัดการกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เก่าของตน
แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นส่วนสำคัญส่วนหนึ่งของปัญหานี้ วัสดุบางชนิดที่ใช้ทำ PCB ย่อยสลายได้ไม่ดีนัก และมักลงเอยด้วยการถูกทิ้งในหลุมฝังกลบ ทำให้ดินโดยรอบปนเปื้อน ปัญหานี้ยิ่งรุนแรงขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่า สารเคมีที่ใช้ในกระบวนการผลิต PCB มักเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหากไม่ได้รับการกำจัดอย่างถูกวิธี
เมื่อพิจารณาถึงจำนวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผู้บริโภคทั่วไปใช้ตลอดระยะเวลาหนึ่งทศวรรษ ประกอบกับแนวโน้มของอุตสาหกรรมที่มุ่งไปสู่อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีอายุการใช้งานสั้น สิ่งนี้อาจหมายถึงแผงวงจรพิมพ์จำนวนมากถูกทิ้งและก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
มีวิธีแก้ปัญหานี้ที่ถูกเสนอไว้มากมาย ตั้งแต่การทิ้งขยะจำนวนมากไปจนถึงบริการเก็บรวบรวมขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างเป็นระบบ ผู้เล่นบางรายถึงกับสนับสนุนแนวคิดในการสกัดโลหะมีค่าจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ เช่น พัลลาเดียม เงิน ทองคำ แกลเลียม และแทนทาลัม เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ด้วยการหลอมและกลั่นให้บริสุทธิ์ ซึ่งจะช่วยลดแรงกดดันต่อบริษัทเหมืองแร่ในการผลิตโลหะปริมาณมหาศาลสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
เมื่อพูดถึงแผงวงจรพิมพ์ (PCB) โดยเฉพาะ นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอให้เราแก้ปัญหามลพิษด้วยการเปลี่ยนกระบวนการผลิต PCB ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนจากวัสดุรองพื้นแบบดั้งเดิมไปใช้วัสดุรองพื้นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า ขณะนี้มีการศึกษาวัสดุรองพื้นที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างใกล้ชิด รวมถึงทางเลือกอื่นที่ไม่ต้องใช้สารเคมีสำหรับการกัดลายที่เป็นอันตรายในการทำกระบวนการประกอบให้เสร็จสมบูรณ์
ทั้งสองอย่างจะช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์โดยรวม และอาจช่วยลดต้นทุนการประกอบและการผลิตได้ด้วย
ความก้าวหน้าอื่น ๆ ในอนาคตในอุตสาหกรรมแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
การปรับปรุงและนวัตกรรมในอุตสาหกรรมแผงวงจรพิมพ์ที่ระบุไว้ข้างต้นไม่ได้มีอยู่โดยลำพัง ยังมีนวัตกรรมที่เป็นไปได้อีกมากมายซึ่งอยู่เลยขอบฟ้าเทคโนโลยีออกไป
หนึ่งในความก้าวหน้าเหล่านี้คือแนวคิดของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ในฐานะส่วนประกอบระบบแบบแอคทีฟ ปัจจุบัน PCB ถูกใช้เป็นส่วนประกอบสำหรับการเชื่อมต่อในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่ส่งต่อสัญญาณระหว่างส่วนประกอบแบบแอคทีฟเพื่อให้ตัวอุปกรณ์โดยรวมสามารถทำงานได้ วิศวกรกำลังทำงานเพื่อทำให้ตัว PCB เองกลายเป็นระบบแบบแอคทีฟ ลดจำนวนส่วนประกอบบน PCB ในขณะที่ยังคงรักษาการทำงานเดิมไว้
ความก้าวหน้าอื่น ๆ เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างนวัตกรรมเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น การผลิต PE แบบสามมิติ (3D PE) กำลังขยายประเภทของวัสดุที่สามารถใช้ทำวงจรได้ ซึ่งทำให้การใช้วัสดุแผ่นรองที่ยืดหยุ่นและย่อยสลายได้ทางชีวภาพมีความเป็นไปได้มากขึ้น ด้วยการผสมผสานแนวคิดนวัตกรรมเหล่านี้ นักออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สามารถสร้างสรรค์การออกแบบใหม่อันน่าทึ่งที่ช่วยขับเคลื่อนอุตสาหกรรม PCB ให้ก้าวไปข้างหน้า
เลือกใช้ PCBCart สำหรับโครงการ PCB ในอนาคตของคุณ
เทคโนโลยีแผงวงจรพิมพ์ (PCB) จะยังคงพัฒนาต่อไปในอนาคตตามความต้องการและลำดับความสำคัญของเราที่เปลี่ยนแปลงไป เมื่อบริษัทของคุณพัฒนาการออกแบบใหม่ ๆ และลงทุนในเทคโนโลยีใหม่ ๆ ควรจับตาดูแนวโน้มที่เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ รวมถึงแนวโน้มที่กล่าวถึงข้างต้น นอกจากนี้ คุณควรร่วมมือกับพันธมิตรด้านโซลูชัน PCB ที่พร้อมรองรับความต้องการทางเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปในระยะยาว และนั่นคือจุดที่ PCBCart สามารถช่วยคุณได้
PCBCart เป็นผู้ให้บริการโซลูชัน PCB ชั้นนำ ช่วยเหลือบริษัทต่าง ๆ ตั้งแต่การจัดหาชิ้นส่วนไปจนถึงการประกอบ PCB เราจะเป็นพันธมิตรและช่วยคุณในทุกขั้นตอนของกระบวนการผลิตและประกอบ PCB โดยมอบความเชี่ยวชาญอย่างรอบด้านจากตัวแทนที่มีประสบการณ์ของเรา บริการประกอบของเราปฏิบัติตามมาตรฐานการรับรอง IPC Class 3, RoHS และ ISO 9001:2008 และได้รับการจัดตั้งขึ้นเพื่อรองรับการออกแบบ PCB ที่ซับซ้อนที่สุด ไม่ว่าคุณต้องการทำอะไร PCBCart ก็สามารถช่วยคุณได้
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ PCBCart และวิธีที่เราสามารถช่วยคุณในโครงการ PCB ถัดไปของคุณ โปรดขอใบเสนอราคาฟรีจากเราวันนี้สำหรับทั้งบริการของเรามาตรฐาน PCB,ต้นแบบ PCBหรือการประกอบแผงวงจรพิมพ์บริการ
ขอใบเสนอราคาทันทีสำหรับโครงการ PCB ถัดไปของคุณ
แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•แนะนำแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และประเภทของ PCB
•การประยุกต์ใช้และการใช้งานแผงวงจรพิมพ์
•แผงวงจรพิมพ์ถูกผลิตขึ้นอย่างไร?
•กระบวนการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) - การบัดกรีชิ้นส่วนลงบนแผงวงจรพิมพ์
•วิธีประเมินผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) หรือผู้ประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
